邬裔

在美國国家点火装置（NIF）实验室中，小小测试室里的氢样品正承受着巨大的压力。压力是如此巨大，以至于氢气改变了状态，变成了液体。不过，这才只是开始，在压力逐渐变得更大时，小液滴还要经历一系列的变化。

氢是宇宙中含量最多的元素，木星和土星等气体行星的主要组成成分就是氢，不过在行星内部，氢的存在形式并不是气态的，而是金属氢。因此，小小的氢液滴的变化可以告诉我们很多关于木星和土星等行星的情况。同时，固态的金属氢将会是一种神奇的未来材料，它可以作为燃料，让航天器飞得更远;还可以作为超导体，让电流毫无阻力地流动。

简单物质的多种状态

氢有三种同位素：氕、氘、氚，自然界中99.985%的氢为氕，它有着世界上最简单的原子结构，一个质子外围绕着一个电子。另外，氘的原子核由一个质子和一个中子组成，在大自然中的含量一般约为所有氢元素的七千分之一。而氚的原子核由一个质子和两个中子组成，它具有放射性，在自然界存在极少。在实验室里，还可以用人工方法合成氢的另外4种同位素： 氢4、氢5、氢6、氢7。

在我们的自然界中，氢主要以氢气的形式存在，它由两个原子结合在一起，形成一个分子。不过，随着压力和温度的改变，原子的密度和排布都会改变，因此氢实际上有多种状态。在常压下当温度降低到-252.88℃时，氢就会成为液体，再降低到-259.125℃时，氢就会变为固体。

但是在高温下，随着压力增加，氢气会先变成清澈的液态氢，此时分子可以自由地流动;再变成一种不透明的液态氢，此时液体内部既有分子也有原子;最后分子键完全断裂，变成一种由原子组成的液态金属氢气。……